多參數ASL成像聯合MRA成像對判斷TIA后腦梗死的價值研究*

李 杰 李 穎 吳立梅 田玉紅

短暫性腦缺血發作(transient cerebral attack，TIA)是臨床上非常常見的缺血性腦血管病，是缺血性腦卒中最重要的危險因素，如果未得到重視及早期診斷治療，其發生腦梗死的概率非常高。TIA后腦梗死的發生率在1周內達12%，3個月內高達10～20%，因此TIA是腦梗死非常重要的預警信號[1-2]。TIA是由于腦血流量減少而導致的腦組織缺血，動脈硬化性頸顱動脈狹窄是其主要病理生理學基礎。磁共振血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)是一種無創性血管檢查技術，無須注入對比劑，無任何不良反應，可重復性強，是臨床非常常用的檢查手段。多參數3D動脈自旋標記(3D arterial spin labeling，3D ASL)成像，使用長、短兩個標記延遲(post label delay，PLD)時間分別為1.5 s和2.5 s，可以反應腦組織缺血區灌注及側枝代償情況[3]。但MRA陽性、3D ASL成像PLD陽性與TIA后腦梗死的發生之間的關系未見報道。為此，本研究回顧性分析39例臨床診斷TIA患者的MRA與3D ASL成像結果，旨在比較MRA陽性、3D ASL成像PLD陽性及MRA與3D ASL均為陽性與TIA后腦梗死的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2018年10月至2019年3月秦皇島市工人醫院收治的經臨床確診的39例TIA住院患者資料，其中男性26例，女性13例；年齡47～92歲，平均年齡(65.7±11.3)歲。本研究經醫院醫學倫理委員會通過。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①TIA診斷符合《短暫性腦缺血發作的中國專家共識更新版(2011年)》診斷標準；②患者于末次發病24～72 h內進行MR檢查，并在7～30 d內至少復查一次MR或CT檢查。

(2)排除標準：急性腦梗死、腦出血、腦腫瘤及其他可能影響腦血流量等疾病。

1.3 儀器設備

采用GE EXPLORER型1.5T超導磁共振掃描儀(美國GE公司)；GE ADW4.7工作站(美國GE公司)。

1.4 檢查方法

MRA及3D ASL灌注檢查采用GE EXPLORER型1.5T超導磁共振掃描儀進行頭顱掃描，使用16通道頭相控陣線圈。

(1)掃描序列：包括T1加權成像(T1weighted image，T1WI)、T2加權成像(T2weighted image，T2WI)、T2液體衰減反轉恢復(T2fluid attenuated inversion recovery，T2FLAIR)、彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)、3D時間飛躍法(time of flight，TOF)MRA和3D ASL。

(2)掃描方法：分別于患者末次發病后24～72 h內進行腦部MR常規掃描及MRA、3D ASL全腦灌注成像。

(3)3D TOF MRA掃描參數：重復時間(repetition time，TR)23 ms，回波時間(echo time，TE)3.8 ms，視野(field of view，FOV)22 cm，矩陣=320×192，層厚1.4 mm，激勵次數(number of excitation，NEX)1次。

(4)3D ASL掃描參數：TR為4631 ms，PLD為1525 ms，以及TR為5326 ms，PLD為2525 ms，TE為10.5 ms，層厚4.0 mm，層數36層，NEX為3次。

1.5 觀察與評價指標

(1)3D ASL灌注圖像及MRA的影像評價：將3D ASL掃描后的圖像傳至GE ADW4.7工作站，后處理分別生成PLD 1525 ms及PLD 2525 ms腦血流量偽彩圖。應用鏡像法分別測量1525 ms及2525 ms腦血流量(cerebral blood flow，CBF)圖灌注異常區，以CBF＜23 ml，100 g/min，認為低灌注區域ASL陽性，并計算異常側CBF值與對側CBF的比值，比值＞20%為異常(ASL陽性)。將3D TOF MRA原始數據傳至工作站，生成血管圖，評價腦內動脈有無狹窄(狹窄率＞50%者為陽性，＜50%為陰性)，并進一步評價低灌注區與血管狹窄供血區是否一致，由兩名從事影像工作10年以上的醫生對灌注圖像及MRA圖像進行評價，取得一致意見。

(2)TIA后腦梗死的判定：TIA患者末次發病24～72 h內進行MR檢查，并于7～30 d內再進行1次MR檢查，證實為同一責任血管分布區新發腦梗死灶，并伴臨床癥狀和體征。

1.6 統計學方法

使用SPSS20.0統計軟件，計量資料數據滿足正態分布，以均值±標準差()表示，采用獨立樣本t檢驗，計數資料采用x2檢驗，相關性分析使用Pearson方法，應用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線下面積(area under curve，AUC)評價MRA陽性、3D ASL PLD 1.5 s、2.5 s陽性以及MRA+3D ASL PLD 1.5 s、2.5 s陽性與TIA后腦梗死的的關系，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MRA、3D ASL PLD 1.5 s和2.5 s結果與TIA腦梗死影像表現

(1)在39例TIA患者中：①MRA顯示頸顱動脈狹窄和(或)閉塞陽性患者共30例(占76.9%)，共35處狹窄，其中左側大腦中動脈狹窄12例(2例閉塞)，右側大腦中動脈狹窄18例(3例閉塞)，基底動脈狹窄5例，右側頸內動脈閉塞1例，左側頸內動脈閉塞3例；②3D ASL灌注PLD 1.5 s顯示低灌注(陽性)33例(占84.6%)，無低灌注(陰性)6例(15.4%)。3D ASL灌注PLD 2.5 s顯示低灌注(陽性)18例(46.2%)，無低灌注(陰性)21例(53.8%)；③MRA+ASL PLD時間1.5 s均為陽性患者24例(占61.5%)，MRA+ASL PLD時間2.5 s均為陽性患者15例(占38.5%)。

圖1 MRA、3D ASL PLD 1.5 s及 2.5 s均為陽性TIA后腦梗死圖像

圖2 MRA陰性，3D ASL PLD 1.5 s及 2.5 s均為陽性TIA后腦梗死圖像

表1 39例患者MRA陽性與3D ASL PLD 1.5 s及2.5 s陽性與TIA后腦梗死關系[例(%)]

(2)在39例患者中，TIA后腦梗死13例(33.3%)，其中10例發生在TIA末次發病后7 d內，3例發生在15～23 d內。13例TIA后梗死患者中3D ASLPLD 1.5 s均為陽性，2例3D ASL PLD2.5 s陰性，其余11例MRA、3D ASL PLD1.5 s及2.5 s均為陽性，見圖1；13例TIA后梗死患者中12例MRA均為陽性，1例MRA陰性，見圖2。

(3)在39例患者中，3D ASL PLD 2.5 s陽性、MRA+ASL PLD 1.5 s及2.5 s陽性與TIA后腦梗死相關性有統計學意義(R=0.546，R=0.447，R=0.671；P＜0.05)，其中MRA+ASL PLD 2.5 s陽性與TIA后腦梗死相關性最大，MRA陽性、3D ASL PLD 1.5 s陽性與TIA后腦梗死相關性無統計學差異(R=0.258，R=0.302；P＞0.05)，見表1。

2.2 不同方法診斷TIA后腦梗死的靈敏度和特異度

繪制腦動脈MRA陽性、3D ASL PLD 1.5 s陽性、3D ASL PLD 2.5 s陽性、MRA+ASL PLD 1.5 s陽性和MRA+ASL PLD 2.5 s陽性與TIA后腦梗死關系的ROC曲線。其中MRA+ASL PLD 2.5 s均為陽性AUC最大(0.846)，診斷靈敏度、特異度較其他方法比較均有統計學意義(Z=5.464，P＜0.05)，其次為ASL PLD 2.5 s陽性AUC為0.788及MRA+ASL PLD 1.5 s均為陽性AUC為0.731；而單獨MRA陽性及ASL PLD 1.5 s陽性對TIA后腦梗死診斷效能較低(Z=1.921，Z=2.739；P＞0.05)，見表2和圖3。

圖3 不同檢查方法與TIA后腦梗死的關系ROC曲線

表2 MRA陽性與3D ASL PLD 1.5 s及PLD 2.5 s陽性與TIA后腦梗死靈敏度和特異度比較(%)

3 討論

TIA是腦梗死重要的預警信號，如何對TIA患者進行準確評估其發生腦卒中的風險，從而避免TIA后梗死的發生，已經成為醫學界研究的熱點問題。以往對TIA診斷及預測腦梗死發生主要依賴臨床，主觀性強，且缺乏影像學的支持，準確性并不高。近年來隨著影像學的快速發展，尤其是MRI的快速普及新技術、新序列的產生，可以利用MRA、DWI及3D ASL灌注成像等技術進一步了解TIA的病理改變，在TIA的病因診斷、標準制定、腦卒中風險評估和預后檢測中的作用越來越突出[4]。

MRA是一種無創性血管檢查技術，利用血液流入增強效應，從而獲得三維腦血管影像。因其無須注入對比劑進行成像，無任何副作用，可重復性強，已經成為當前常用的腦血管檢查手段。但由于空間分辨力和血液流速限制，對頸顱動脈大血管中-重度狹窄/閉塞檢出效果較好，多用于顱底動脈環(Willis環)及近端動脈血管的評價。當顱內供血動脈發生嚴重狹窄、甚至閉塞時，并不一定導致區域神經組織的壞死與功能的缺失[5]。機體可以通過開放腦側支循環血管、擴張供血小動脈，增加局部腦組織血流量，可以維持腦血流動力學的穩定，因此缺血區腦組織的側支循環建立與否是顱內狹窄動脈供血區發生腦梗死的獨立預測因素[6]。MRA由于自身存在局限性，對細小側支血管顯示不足，也無法顯示側枝循環，當血流較慢或者血管走形迂曲時易導致血流信號的丟失，造成假陽性。因此，僅靠MRA顯示血管是否狹窄無法準確判斷腦組織缺血程度及范圍。本研究的39例TIA患者中，MRA顯示頸顱動脈狹窄和(或)閉塞(陽性)患者共30例(占76.9%)，其中TIA后梗死12例(占40%)，兩者相關性較差。對TIA后腦梗死的敏感性較高(占92.31%)，但診斷的特異性很低(占30.77%)，差異無統計學意義，1例MRA陰性患者發生了梗死，分析原因可能與微栓子脫落阻塞末梢血管，而MRA無法檢出所致，表明不能單獨使用MRA是否狹窄評估TIA患者缺血程度及預后，不能單獨作為TIA后梗死的預測指標。

ASL是利用血液中水分子作為內源性、可自由擴散示蹤劑進行顱腦灌注成像的MRI技術。隨著ASL技術的進步，尤其是近年來3D ASL序列的應用，其圖像質量、成像范圍及成像速度有了極大的提高，逐漸受到影像學和神經科學工作者的關注，并越來越多地應用于科研和臨床工作[7]。由于3D ASL灌注成像方法無須注入外源性對比劑，能直接反映組織的灌注水平，在腦灌注成像上具有獨特的優勢。3D ASL可以及時發現腦梗死前期的異常灌注，當發生缺血性腦血管病時，異常腦血流量是可以監測到的第一事件，因此CBF值可以作為診斷TIA的有效指標。PLD是從標記脈沖結束到3D ASL灌注圖像采集開始所等待的時間，單時相PLD時間ASL可快速成像，但是該方法不能提供ATT信息。ATT延長導致低估CBF，這種影響可能對患有狹窄性閉塞性疾病的患者特別重要。PLD時間的長短對ASL灌注結果有重要影響，相對短時間的PLD灌注成像可以更多的反映灌注的行為特征和快速側枝循環及前向血流信息；相對長時間PLD可以更多反映最后的灌注結果，因此多個PLD的使用常用于腦血管病患者。采用長、短PLD時間相結合可以更好反映大血管狹窄后的代償水平。既往研究發現，側支循環狀態的差異對血管狹窄和(或)閉塞患者的癥狀嚴重程度、功能結局及缺血性卒中均存在影響[8-9]。本研究采用2個PLD時間(1.5 s及2.5 s)，結果顯示，39例TIA患者中3D ASL PLD 1.5 s時發現低灌注33例，其中有13例發生TIA后腦梗死(占39.4%)，診斷敏感性很高(占100%)，但特異性很低(占23.08%)，其原因可能與Zaharchuk[10]提出的3D ASL短PLD時間對于早期腦缺血時慢血流探測不良而產生的低灌注放大效應有關，對發現TIA缺血具有很高的價值，但無法評價缺血區慢血流及側枝代償情況，與本研究結果顯示的短PLD時間與TIA后腦梗死之間相關性差的結果相符。有研究表明，對于顱內動脈長期狹窄的患者，長PLD時間的3D ASL PLD 2.5 s更加能夠反映灌注減低的真實情況[11]。本研究結果顯示，PLD 2.5 s低灌注病灶，PLD 1.5 s均發現低灌注，且范圍大于或等于PLD 2.5 s顯示低灌注范圍，兩者面積差異有統計學意義。本研究中PLD 2.5 s顯示低灌注18例，其中11例發生TIA后腦梗死(占61.1%)，特異度明顯提高(占73.08%)，與TIA后腦梗死之間相關性強，AUC與PLD 1.5 s差異有統計學意義。表明PLD 2.5 s低灌注提示缺血區側枝代償不良，與TIA后腦梗死關系密切。

MRA與3D ASL PLD 1.5 s、2.5 s聯合應用，與TIA后腦梗死均明顯相關，尤其是MRA與3D ASL PLD 2.5 s均為陽性時，相關性最強，AUC最大；MRA+ASL PLD 2.5 s陽性與腦MRA陽性、3D ASL PLD 1.5 s陽性比較差異有統計學意義，表明MRA與ASL PLD 2.5 s聯合對TIA后腦梗死預測價值更大，診斷效能優于MRA及ASL PLD 1.5 s，可以為臨床提供更多及更準確的信息，對TIA患者治療方案的選擇提供影像學支持。

對TIA患者進行MRA成像及多參數ASL灌注成像，通過MRA可以了解責任病灶供血動脈是否狹窄及狹窄程度，ASL短PLD時間對發現TIA低灌注區域敏感，而長PLD時間反映低灌注區側枝代償水平，MRA陽性與3D ASL PLD 2.5 s陽性提示腦組織缺血區側枝代償不良并與TIA后腦梗死關系密切，對預測TIA后梗死有重要臨床意義。

本回顧性研究尚存在一些局限性，由于所選取的病例全部為住院患者，多數病情較重，且病例樣本數較少，可能存在偏倚。對腦血管評價僅依靠TOFMRA，ASL灌注成像PLD時間只選擇1.5 s及2.5 s兩個參數，可能存在一定的假陽性及假陰性。在日后的研究中會增加樣本數并聯合其他血管檢查方法，如CTA和DSA，并進行更多參數ASL灌注成像，以使結果更加準確。